CN1705425A - 一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法，该印制电路板其包括有表面贴装单元和穿孔插装单元，表面贴装单元与穿孔插/装单元可分离，制作时将二者分开，先制作表面贴装单元，再将二者拼接，制作穿孔插装单元电路，该电路板结构可提高生产效率，降低加工成本，提高印制电路板的安全可靠性。

Description

一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板及其制作方法，特别涉及到具有广泛用途的印制电路板，即PCB板及其制作方法。

背景技术

众所周知，伴随着半导体器件的出现，电子设备中为了实现电子元器件的装配而广泛使用了印制电路板(即PCB板)，例如，电视机中的机芯板、计算机的主板等。

电视机的机芯板又叫主板，在它上面集中了实现电视功能的主要电路及其元器件，现在，这些电路板可能需要采用不同类型的零件、不同的工艺加工而成。例如，一般有穿孔插装或表面贴装(SMD)等类型的零件及对应的加工工艺。计算机的主板等印制电路板也都是类似的结构和制作工艺。

因为表面贴片元件和一般元器件对于制作的要求不同，所以这些主板在加工制作时有两个制作工艺，需要运用不同的机器设备来完成，即贴片装配和插接器的组装。其中贴片设备的价格非常昂贵，一条表面贴装生产线的价格大约为数百万至上千万元，因此，要求每个印制电路板的生产厂家都具有表面贴装的生产设备显然是不现实的。为了综合利用资源和提高生产效率，多数印制电路板的生产厂家都将表面贴装部分集中到具有一定生产能力的表面贴装生产厂家加工。对于那些只有穿孔插装设备而缺少表面贴装设备的生产厂商，要生产包括上述两种元器件的印制电路板时，只能先在其它具有表面贴装设备的厂家生产贴装部分的电路板或制成模块，再以插接方式实现联结的接插器与电路板上的其它电路进行联结。这样，由于接插器的使用，不但增加了成本，而且还可能因为接触不良而降低电路的可靠性，还会因为接插器的位置安排而导致接线的距离变长，进而影响电路特性。

另外，还需要为单元电路板的结构支撑而增加特制支架，这不仅造成零部件增多，也是装配变得复杂，最终降低了产品的性价比，增加了印制电路板的生产成本和降低了质量。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法，该印制电路板及其方法能够提供一种新型的电路板结构，并利用该电路板结构提高生产效率，降低加工成本，提高印制电路板的安全可靠性。

本发明的另一个目的是提供一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法，该电路板及其方法能够将电路板根据不同制作工艺单独设置不同区域，并将所划分的区域有机地结合起来，能够快速拼接，加工方便，且提高电路板的线路安全可靠性能。

本发明的另一个目的是解决印制电路板拼接起来以后彼此电路之间联通的接线问题；提供一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法。

本发明还有一个目的则是解决拼接电路板之间联接的可靠性问题，提供一种可快速拼接的印制电路板及其制作方法。

为此，本发明是这样实现的：

一种可快速拼接的印制电路板的制作方法，其特征在于将印制电路板按照其制作工艺，分为表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元，并将表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元分开制作。

所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其具体步骤是：

a首先将电路板按照贴片元件和插装元器件的分布划分为表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元；

b然后将表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元分离；

c再将表面贴装电路单元采用表面贴装工艺进行制作，或者同时将穿孔插装电路单元按照穿孔插装工艺进行制作；

d将制作后的表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元进行拼接。

e拼接前未完成穿孔插装的，拼接后再进行穿孔插装的制作和焊接。

所述的制作方法，表面贴装单元与穿孔插装单元的拼接部位设置定位孔，采用插销配合定位孔进行定位拼接，以能够将表面贴装单元按照正确的位置准确地与穿孔插装单元拼接起来。

所述的制作方法，表面贴装单元可采用不规则的几何形状进行定位拼接，也可以达到准确拼接的目的。

所述的制作方法，当一块电路板的不同之处上存在有多个的表面贴装单元时，不同的表面贴装单元可采用不同的形状进行分离，这样不同的表面贴装单元具有不同的形状，使得表面贴装单元变得非常容易区分，同时根据其形状也很便于拼接。

上述的制作方法采用的表面贴装单元，其可采用特定的几何形状，也可采用非几何形状，非几何形状一般是在几何形状的基础上，使其边缘或者角部具有突出或者凹进的部位，这样便于对应拼接。

所述的制作方法，其在拼接部位采用装订针稳固拼接后，再进行焊接，可大大提高其拼接的稳定性和可靠性。

所述的制作方法，其拼接部位的电路连接采用跳线，即单芯裸铜线实现电路连接，且该跳线也能起到加固拼接的作用。

一种可快速拼接的印制电路板，其特征在于其包括有表面贴装单元和穿孔插装单元，表面贴装单元与穿孔插装单元可分离，制作时将二者分开，先制作表面贴装单元，再将二者拼接，制作穿孔插装单元电路。

所述的电路板的表面贴装单元设置有定位孔，以便于定位拼接。拼接时采用拼接专用模板，模板上的定位销插进定位孔，以实现准确快速地拼接。

上述的定位孔，分别设置于表面贴装单元的四周及其对应的穿孔插装单元的拼接边缘部。

所述的表面贴装单元和穿孔插装单元上还设置有装订插孔，表面贴装单元的装订插孔和穿孔插装单元的装订插孔一一对应，拼接后将装订针穿过该对应的插孔，将二者紧固地拼接起来，增加拼接的稳固性。

上述的装订插孔，其位于表面贴装单元和穿孔插装单元背部的位置具有一扩大部，为装订针焊盘，以将装订针的尾部焊接在电路板上，即防止其划伤外部元器件，也使装订针由此成为一个导体，必要时还可以用它联通所拼接的电路板之间的公共地线，或者作为一个导通回路使用。

上述的装订插孔，其设置于拼接处，在每一接缝处至少有一对装订插孔，最好是两对以上，以能够形成非常坚固地拼接。

所述的可快速拼接的印制电路板，其拼接部位的电路连接中，设置有用以连接电路的跳线，即单芯裸铜线，该单芯裸铜线能够避免插接器带来的影响电路特性的问题，而且其也能够增加拼接的稳固性。

上述的单芯裸铜线，其位于表面贴装单元和穿孔插装单元背部的位置具有一扩大部，为跳线焊盘，以此将跳线(单芯裸铜线)焊接在印制电路板上，形成稳定的电路回路，同时也防止跳线焊接时在电路板背部形成的尖刺对人或者外部器件的伤害。

本发明将电路板分割设置，而且使所分割部分能够独立加工制作，这样从电路布局上把印制电路板(PCB)上安装的表面贴片(SMD)部分，在设计时就与机芯板(或主板)的其他部分分割开来，使之成为一块独立小板(即上述的表面贴装单元电路板)，在结构上，这块小板与上述其他部分拼接起来之后又成为一块完整的机芯板。这样就可以集中在一间工厂的一条贴片生产上完成SMD的贴装，然后再发往各地所需要的电路板工厂，由当地工厂把装有SMD器件的独立小板和上述其他部分拼接起来，作为一块完整的机芯板装备整机，便于印制电路板的快速加工、及大规模生产。

印制电路板的装配经过这么拼接，就大大的减少了企业投资，提高了设备利用率，提高了产品的性价比，从而增加产品的竞争优势，给企业带来明显的经济效益。

针对具有上述工艺特点的单元电路板之间的联接，本公司还采用以穿孔自插机插入的跳线代替接插器，实现位于不同单元电路板上的电路之间的联结，这样由于不用接插器而节省了成本，简化了结构，致使产品的材料成本、生产成本得以降低的同时，还提高了可靠性。

附图说明

图1为本发明印制电路板的结构示意图，

图2为本发明印制电路板的背面结构示意图，

图3为本发明另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

附图中，1为印制电路板装有贴片元件的部分，是表面贴装单元，2为印制电路板装有其他元器件的部分，是元器件单元，3为二者之间的接缝，4为装订针，5为装订针插孔，6为单芯裸铜线，7为裸铜线焊盘，8为装订针焊盘，9为定位孔。

图1、图2所示，整个的印制电路板分为表面贴装单元1和元器件单元2两个部分，这两个部分拼接成一个整体，拼接处的接缝3通过装订针4穿过装订针插孔5固定连接在一起。为了二者的能够准确地固定，表面贴装单元1和元器件单元2上都设置有定位孔9，以方便定位拼接。

装订针4和装订针插孔5一般在接缝3的每个方向上设置两对以上，在本实施方式中，该装订针插孔5设置三对，并间隔有单芯裸铜线6及其裸铜线穿孔，以便于电路的连接及元器件的设置。

从印刷电路板的背面看，装订针4所穿过的装订针插孔5具有装订针焊盘8，将装订针4的尾部焊接在电路板上，即防止其划伤外部元器件，也使装订针由此成为一个导体，必要时还可以用它联通所拼接的电路板之间的公共地线；单芯裸铜线6的穿孔也具有裸铜线焊盘7，以此将单芯裸铜线6焊接在印制电路板上，形成稳定的电路回路。

图3所示，表面贴装单元1在制作时一般是从元器件单元2上分割下来的，其分割的形状可以是任意的几何形状，为了便于定位拼接，表面贴装单元1的形状可在其衔接的角部形成尖状的凸条10，这样在定位时能够通过该凸条10的位置对应将表面贴装单元1准确地定位，与元器件单元2准确拼接。

该凸条10与定位孔9共同作用，使得印制电路板能够快速、准确地拼接。

本发明的制作是这样实现的：在印制该电路板制造的时候，按照电路的预先设计，将表面贴装单元和元器件单元在设计时分开制作，先在准备拼接的两块印制板上钻有保证拼接正确的定位孔，同时沿接缝方向钻出至少两对纸箱装订针孔；

再加工表面贴装单元，将表面贴片设置于该表面贴装单元并固定住；

然后再进行拼接，拼接时，把已经装好元器件和/或未装好元器件的两块印制板按拼接状态摆放，用纸箱装订机将装订针订入上述孔中实现拼接；用单芯裸铜线插入焊盘经焊接实现电路联结，这样的联结同时也在结构上起到加固拼接的作用。

把已经装好贴片元件的印制板1和尚未安装元件的印制板2上的定位孔分别插进拼接专用模板的定位销，按拼接状态摆放好，用类似纸箱装订机将装订针4订入上述孔5中实现拼接。为使拼接牢靠，每一接缝的方向上至少应该有两对孔，订两个装订针，而且装订针的宽度至少为2mm。还有，容纳装订针的两孔孔距应该同装订针的长短相匹配，孔径与装订针的粗细相匹配。

为使拼接更牢靠，可以在印制板的铜箔面给装订针孔做一个焊盘，将已经折弯回头的装订针与焊盘焊接起来。

因为装订针跟印制电路板上的导线相比是一个粗大的导体，所以在必要时还可以用它来联通所拼接的两板电路板之间的公共地线。

将拼接好的印制电路板送去插件工序安装贴片元件之外的元器件，包括联结电路用的单芯裸铜线。

采用单芯裸铜线插入焊盘经焊接实现电路联结这种方式，具有下述的优点：

1、种联结方式对拼接有加固作用；

2、它比线束走线距离短而且更加灵活，不像集中走线那样容易产生线间干扰；

3、它比采用插头座联接的可靠性高。前者是焊接成一体，后者只是接触联结，接触不良的现象时有发生，二者之间可靠性的差别是很明显的；

4、它比采用有绝缘层的软导线联结节省成本，而且比其它所有联结方式成本都低。

所以本发明在印制电路板的制作上提供了一种非常简便的、快捷的加工制作方法，能大大提高加工效率，降低生产制作成本，非常适合于现在的印制电路板的生产、制作，且能够综合利用现有的生产资源。

Claims (17)

1 一种可快速拼接的印制电路板的制作方法，其特征在于将印制电路板按照其制作工艺分为表面贴装单元和穿孔插装电路单元，并将表面贴装单元和穿孔插装电路单元分开制作。

2 如权利要求1所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于其具体步骤是：

a 首先将电路板按照贴片元件和插装元器件的分布划分为表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元；

b 然后将表面贴装电路单元和穿孔插件电路单元分离；

c 再将表面贴装电路单元采用贴片制作工艺进行制作，或者同时将穿孔插装电路单元按照其制作工艺进行制作；

d制作后的表面贴装电路单元与穿孔插装电路单元进行拼接。

e 拼接前未加工穿孔插件的，拼接后再进行穿孔插装的制作和焊接。

3 如权利要求1或2所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元与穿孔插装的电路单元的拼接部位设置定位孔，拼接时采用拼接专用模板，模板上的定位销插进定位孔。

4 如权利要求1或2所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元可采用不规则的几何形状进行定位拼接。

5 如权利要求1或2所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于当一块电路板的不同之处上存在有多个的表面贴装电路单元时，不同的表面贴装电路单元可采用不同的形状进行分离。

6 如权利要求5所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元，可制作成特定的几何形状。

7 如权利要求5所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元可制作成非几何形状，非几何形状一般是在几何形状的基础上，使其边缘或者角部具有突出或者凹进的部位。

8  如权利要求1或2所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元的拼接部位采用装订针稳固拼接后，再进行焊接。

9 如权利要求1或2所述的可快速拼接的印制电路板制作方法，其特征在于表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元的拼接部位的电路连接采用跳线，即单芯裸铜线实现电路连接。

10 一种可快速拼接的印制电路板，其特征在于其包括有表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元，表面贴装电路单元与穿孔插装电路单元可分离。

11 如权利要求10所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于电路板的表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元设置有定位孔。

12 如权利要求11所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于上述的定位孔，分别设置于表面贴装电路单元的四周及其对应的穿孔插装电路单元的拼接边缘部。

13  如权利要求10所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于所述的表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元上还设置有装订插孔，表面贴装电路单元的装订插孔和穿孔插装电路单元的装订插孔一一对应。

14 如权利要求13所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于上述的装订插孔，其位于表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元背面的位置具有一扩大部，为装订针焊盘。

15 如权利要求14所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于述的装订插孔，其设置于拼接处，在每一接缝处至少有一对装订插孔。

16 如权利要求10所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元的拼接部位的电路连接，设置有用以连接电路的跳线，即单芯裸铜线。

17 如权利要求16所述的可快速拼接的印制电路板，其特征在于上述的单芯裸铜线，其位于表面贴装电路单元和穿孔插装电路单元背面的位置具有一扩大部，为跳线焊盘。

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